KR20040001634A

KR20040001634A - 엔진의 기통 식별방법

Info

Publication number: KR20040001634A
Application number: KR1020020036916A
Authority: KR
Inventors: 박정주
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-01-07

Abstract

엔진의 기통 식별에서 캠 샤프트 위치 신호에 이상이 있다고 판단되는 경우 기통 식별 정보를 재설정하도록 하는 것으로,

시동온 상태에서 일정 회전수 이상 동안의 크랭크 샤프트 위치 신호와 캠 샤프트 위치 신호를 수집하는 제1과정과; 크랭크 샤프트 위치 신호의 미싱 투스에서 검출되는 캠 샤프트 위치 신호가 '하이 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제2과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제2과정의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →하이 →로우'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제3과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제3과정의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제4과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제4과정의 순으로 검출되면 크랭크 샤프트의 1회전시에 검출된 1번 실린더 TDC 신호는 배기행정을 압축행정으로 오인식한 것으로 판단하여 4회전시에 검출되는 1번 실린더 TDC 신호를 압축행정으로 재설정하는 제5과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 기통 식별방법{CYLINDER DETECTION METHOD OF ENGINE}

본 발명은 엔진의 기통 식별방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 캠 샤프트 위치 신호에 이상이 있다고 판단되는 경우 기통 식별 정보를 재 설정하도록 한 엔진의 기통 식별방법에 관한 것이다.

엔진에서 캠 샤프트 위치 검출수단은 해당 실린더의 점화순서 및 점화순서의 기준(기통식별)을 삼기 위해 캠 샤프트의 위치를 검출하는 센서로 크랭크 샤프트 위치 검출수단과 동일한 방법으로 캠 샤프트의 위치를 검출하여 엔진제어수단으로 하여금 각 실린더의 점화시기를 결정하도록 한다.

상기의 캠 샤프트 위치 검출수단의 출력은 크랭크 샤프트의 2회전 당 1번의 출력신호를 1번의 신호를 출력하고 있다. 즉, 크랭크 샤프트 위치 검출수단과 같이1번 실린더의 위치를 검출하지만 크랭크 샤프트 위치 검출수단은 엔진 1회전당 1번의 신호를 출력하고, 캠 샤프트 위치 검출수단은 엔진 2회전당 1번의 신호를 출력한다.

이때, 엔진제어수단에서는 크랭크 샤프트 위치 검출수단의 신호만으로도 1번 실린더의 위치를 검출할 수 있지만 1번 실린더가 압축행정인지 배기 행정인지를 판단할 수 없다.

따라서, 엔진제어수단은 크랭크 샤프트 위치 검출수단과 캠 샤프트 위치 검출수단의 신호를 가지고 1번 실린더의 행정을 판단하여 점화시기의 제어를 수행하고 있다.

상기한 크랭크 샤프트 위치 검출수단과 캠 샤프트 위치 검출수단의 경우 메인 릴레이를 통해 공급되는 전원을 받아 동작하는데, 메인 릴레이는 스위치 소자인 관계로 스위칭 과정에서 첨부된 도 4의 'A' 점과 같이 채터링(Chattering) 현상이 발생하게 되며, 이때 발생되는 대략 500 ~ 600V의 피크 치 피크(p-p)의 역기전력이 엔진제어수단을 경유하여 캠 샤프트 위치 검출수단의 전원단에 대략 20 ~ 30V로 유기되므로 상기 캠 샤프트 위치 검출수단의 소비 전류가 10mA에서 40mA의 정도로 증가하여 복귀하지 않으므로, 엔진제어수단에서 검출되는 캠 샤프트 위치 검출수단의 값이 정상적인 5V에서 3V로 다운되어 출력된다.

따라서, 엔진제어수단에서는 크랭크 샤프트 위치 검출수단의 신호를 첨부된 도 4의 'B' 점과 같이 리셋으로 인식하여 1번 실린더의 TDC(Top Dead Center)를 오인식하게 되는 문제점을 발생시키게 된다.

이 경우, 연료분사시가 360°반전되어 급가속시 실화를 유발시켜 엔진 스톨을 발생시키게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 엔진의 기통을 식별함에 있어 캠 샤프트 위치 검출수단의 신호에 이상이 있는지의 여부를 크랭크 샤프트 위치 검출수단의 신호와 비교하여 분석하여 캠 샤프트 위치 검출수단의 신호에 이상이 검출되어 기통식별에 오인식이 있는 것으로 판단되면 1번 실린더의 TDC를 재설정하여 점화시기 및 연료분사시기를 안정되게 제어하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 기통 식별장치에 대한 구성도.

도 2는 본 발명에서 엔진의 기통 식별을 수행하는 일 실시예의 흐름도.

도 3은 본 발명에서 엔진의 기통 식별에 대한 타이밍도.

도 4는 종래의 엔진에서 기통 오인식을 보인 그래프.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 시동온 상태에서 일정 회전수 이상 동안의 크랭크 샤프트 위치 신호와 캠 샤프트 위치 신호를 수집하는 제1과정과; 크랭크 샤프트 위치 신호의 미싱 투스에서 검출되는 캠 샤프트 위치 신호가 '하이 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제2과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제2과정의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →하이 →로우'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제3과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제3과정의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 제4과정과; 캠 샤프트 위치 신호가 제4과정의 순으로 검출면 크랭크 샤프트의 1회전시에 검출된 1번 실린더 TDC 신호는 배기행정을 압축행정으로 오인식한 것으로 판단하여 4회전시에 검출되는 1번 실린더 TDC 신호를 압축행정으로 재설정하는 제5과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 엔진의 기통 식별장치는 엔진 1회전당 1회전하는 크랭크 샤프트의 위치(각도)를 검출하여 그에 대한 정보를 출력하는 크랭크 위치 검출부(10)와, 엔진 2회전당 1회전하는 캠 샤프트의 위치(각도)를 검출하여 크랭크 위치 검출부(10)의 미싱투스(Missing Tooth)의 검출 시점에 1번의 리셋 신호를 출력하여 1번 실린더의 TDC 신호를 출력하는 캠 위치 검출부(20)와, 상기 크랭크 위치 검출부(10)의 신호와 캠 위치 검출부(20)의 신호를 분석하여 캠 위치 검출부(20)의 1번 실린더의 TDC 신호가 정상적인지의 여부를 판단한 다음 비정상적인 기통식별로 판단되는 경우 1번 실린더의 TDC를 재설정하여 점화시기 및 연료분사시기를 수정하는 제어부(30)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명 동작은 다음과 같다.

엔진이 시동 온을 유지하는 상태에서 크랭크 위치 검출부(10)는 엔진 1회전당 1회전하는 크랭크 샤프트의 위치(각도) 정보를 검출하여 제어부(30)측에 인가하고, 캠 위치 검출부(20)는 엔진 2회전당, 즉 크랭크 샤프트의 2회전당 1회전하는 캠 샤프트의 위치(각도) 정보를 검출하여 크랭크 위치 검출부(10)의 미싱투스 신호가 검출될 시 기통식별을 위한 1번 실린더의 TDC 신호를 출력하는 제어부(30)측에 인가한다(S101).

이때, 제어부(30)는 엔진의 일정 회전수 이상, 바람직하게는 3회전 이상 동안의 크랭크 샤프트의 위치 신호와 캠 샤프트 위치 신호를 검출하여(S102), 크랭크 샤프트 위치 신호의 미싱투스에 맞추어 검출되는 캠 샤프트 신호가 하기의 표 1과 같이 '하이 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단한다(S103).

크랭크 샤프트 회전수	1 2 3 4 5 6 7 8 ...	결과
캠 샤프트 신호	1 0 1 0 1 0 1 0 ...	정상

상기 S103의 판단에서 캠 샤프트의 신호가 상기의 표 1과 같은 순으로 검출되면 1번 TDC 실린더를 정상적으로 식별을 하는 것으로 판단하여 점화시기 및 연료분사시기의 정상적인 제어를 수행한다(S107).

상기 S103의 판단에서 캠 샤프트의 신호가 상기의 표 1과 같은 순으로 검출되지 않으면 하기의 표 2와 같이 '로우 →하이 →로우'의 순으로 검출되는지를 판단한다(S104).

크랭크 샤프트 회전수	1 2 3 4 5 6 7 8 ...	결과
캠 샤프트 신호	0 1 0 1 0 1 0 1 ...	정상

상기의 S104의 판단에서 캠 샤프트의 신호가 상기의 표 2와 같은 순으로 검출되면 1번 TDC 실린더를 정상적으로 식별을 하는 것으로 판단하여 점화시기 및 연료분사시기의 정상적인 제어를 수행한다(S107).

만약, 상기 S104의 판단에서 캠 샤프트의 신호가 상기의 표 2와 같은 순으로 검출되지 않으면 하기의 표 3과 같이 '로우 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단한다(S105).

크랭크 샤프트 회전수	1 2 3 4 5 6 7 8 ...	결과
캠 샤프트 신호	0 0 1 0 1 0 1 0 ...	이상

상기의 S105의 판단에서 캠 샤프트의 신호가 상기의 표 3과 같은 순으로 검출되지 않으면 1번 TDC 실린더를 정상적으로 식별을 하는 것으로 판단하여 점화시기 및 연료분사시기의 정상적인 제어를 수행하고(S107), 상기의 표 3과 순으로 검출되는 경우 크랭크 샤프트의 1회전시 검출되는 1번 실린더 TDC는 실질적으로 배기 행정이나 압축행정으로 오인식하고 4회전시 검출되는 1번 실린더 TDC는 실질적으로 압축행정이나 배기 행정으로 오인식하고 있는 상태이므로, 1회시 검출되는 1번 실린더 TDC 정보를 무시하고, 4회전시 검출되는 1번 실린더 TDC를 압축행정으로 재설정하여(S106) 이후의 점화시기 및 연료분사시기의 조정에 적용되도록 함으로써 정상 점화가 이루어지도록 한다(S107).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 1번 실린더 TDC의 인식에 안정성 및 신뢰성을 제공함으로써 엔진의 점화시기 및 연료분사시기의 안정된 제어로 엔진에 신뢰성이 제공된다.

Claims

(a) 시동온 상태에서 일정 회전수 이상 동안의 크랭크 샤프트 위치 신호와 캠 샤프트 위치 신호를 수집하는 과정과;

(b) 크랭크 샤프트 위치 신호의 미싱 투스에서 검출되는 캠 샤프트 위치 신호가 '하이 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 과정과;

(c) 캠 샤프트 위치 신호가 (b)의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →하이 →로우'의 순으로 검출되는지를 판단하는 과정과;

(d) 캠 샤프트 위치 신호가 (c)의 순으로 검출되지 않으면 '로우 →로우 →하이'의 순으로 검출되는지를 판단하는 과정과;

(e) 캠 샤프트 위치 신호가 (d)의 순으로 검출되면 크랭크 샤프트의 1회전시에 검출된 1번 실린더 TDC 신호는 배기행정을 압축행정으로 오인식한 것으로 판단하여 4회전시에 검출되는 1번 실린더 TDC 신호를 압축행정으로 재설정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 기통 식별방법.
제1항에 있어서,

상기 캠 샤프트 위치 신호가 (b) 혹은 (c)의 순으로 검출되거나 (d)의 순으로 검출되지 않으면 경우 1번 실린더의 TDC 신호가 정상적으로 인식되고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 기통 식별방법.
제1항에 있어서,

상기 캠 샤프트 위치 신호가 (d)의 순으로 검출되지 않으면 경우 1번 실린더의 TDC 신호가 정상적으로 인식되고 있는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 엔진의 기통 식별방법.